Материал: Юрчук, А. М. Расчеты в добыче нефти учеб. пособие

Для второй фазы обработки вслед за нагретой кислотой закачи­ ваем 2,4 м3 кислоты 12%-ной концентрации. Растворяющая спо­ собность нагретого раствора в 3—4 раза выше, чем раствора, закачиваемого в скважину при t = 20° С. Поэтому закачку в пласт как нагретой, так затем и холодной кислоты надо вести без перерыва.

Осваивать скважину после обработки необходимо также воз­ можно скорее, пока не снизилась температура жидкости на забое.

Надо иметь в виду, что скорость растворения магния в соляно­

надо следить за давлением нагнетания кислоты и за уровнями жид­ кости (нефти) в затрубном пространстве.

Металлический магний употребляется в стружках или в прут­ ках, которые спускают на забой в реакционном наконечнике. Для стружек трудно рассчитать объем реакционного наконечника и вы­ держать определенный режим закачки, так как они имеют различ­ ную толщину и плотность упаковки.

Определим размеры реакционного наконечника для спуска маг­ ния в прутках. В эксплуатационную колонну диаметром 0,15 м можно опустить наконечник диаметром 0,1 м. Стержни магния диаметром dn = 0,04 м и длиной 0,6 м помещают в наконечнике диаметром 0,1 м пачками по три стержня.

Подсчитаем объем и массу одной пачки прутков в трубе диамет­

= 1,77 кг/м3

б? = Ур = 3,77 -1,77 = 6,67 кг.

235

Для 40 кг прутков магния потребуется реакционный наконеч­ ник длиной

Z= 40: 6,67 = 6 м.

Так как по мере прокачивания соляной кислоты через реакцион­ ный наконечник количество магния непрерывно уменьшается, то для равномерности процесса (достижения одинаковой температуры нагрева кислоты) скорость закачки кислоты следует непрерывно уменьшать. Поэтому для выполнения расчета мы разбиваем весь процесс растворения стержней магния на пять интервалов с посте­ пенным уменьшением диаметра, а следовательно, объема и массы стержней.

Уменьшение диаметра стержней для I интервала принимаем

слотного раствора; время, потребное для прокачки через наконеч­ ник всего 15%-ного раствора; скорость закачки — в м3/ч.

В результате подсчета по приведенной схеме получаем следующий

Термограммы показывают, что практически в реакционном пакоиечыике на забое скважины процесс протекает несколько быстрее, чем по расчету (примерно на 20%). Поэтому температура раствора получается выше расчетной, а содержание остаточной активной НС1 в кислотном растворе ниже 12%.

Для снижения температуры раствора следует повысить скорость закачки на 20% против расчетной. Тогда режим закачки будет соответствовать приведенному в табл. 49.

Если в процессе закачки солянокислотного раствора давление повышается, то режим следует откорректировать на соответству­ ющее давление, так как давление оказывает большое тормозящее действие на реакцию кислоты с магнием. По данным УфНИИ, уве­ личение давления снижает скорость реакции в следующих пределах:

236

при 5 кгс/см3 — на 20%, при 10 кгс/см2 — па 38% и при 15кгс/см2 — на 53% по сравнению со скоростью при атмосферном давлении.

Пусть замером уровня жидкости в затрубной пространстве установлено, что уровень поднялся на величину, соответствующую 10 кгс/см2 давления на глубине реакционного наконечника. Тогда рассмотренный выше режим изменится следующим образом (табл. 50):

Т а б л и ц а 50

Измененный режим закачки

Чтобы избежать возникновения во время термохимической об­ работки высоких давлений в затрубном пространстве, влияющих на скорость реакции, следует открыть затрубное пространство и исключить предварительную подкачку нефти.

Количество продавочпой нефти берется в объеме 0,05-м промы­ вочных труб плюс объем забоя скважины (считая по диаметру 0,25-м

237

Количество концентрированной товарной соляной кислоты, содер­ жащей 27,5% НС1, необходимой для приготовления 4 м3 15%-ной и 2,4 м3 12%-ной кислоты, найдем из отношения

где W — количество солянокислотного раствора в м3; а — перевод­ ный коэффициент, который находят из табл. 51.

Т а б л и ц а 51

Значения коэффициента а

Для термохимической обработки в качестве ингибитора необ­ ходимо применять формалин, так как уникол тормозит реакцию магния с кислотой, что особенно сильно проявляется при повышен­ ном давлении. В результате процесс обработки скважины растяги­ вается на 3—4 ч, а при меньшем времени магний не растворяется. Необходимое количество формалина определяется по формуле

где X = 15%-ная концентрация солянокислотиого раствора; W —

— 4 м3 — объем солянокислотного раствора; у — 40%-ная концент­

Так как товарная соляная кислота обычно содержит окислы железа (Fe20 3), то для предупреждения выпадения солей железа

238

при нейтрализации соляной кислоты в породе необходимо добавить к солянокислотному раствору техническую уксусиую кислоту в ко­ личестве

В качестве интенсификатора, понижающего поверхностное на­ тяжение отреагировавшего солянокислотного раствора и способ­ ствующего лучшему удалению его из призабойной зоны, принимаем нейтрализованный черный контакт (НЧК) с содержанием 15% суль­

твора; х 2 = 12% — остаточная концентрация солянокислотного раствора; \Уг — объем солянокислотного раствора 15%-ной кон­ центрации; W а — то же 12%-ной концентрации.

Для определения эффекта, ожидаемого от термокислотной об­ работки скважины, найдем дополнительное количество нефти, ко­ торое будет получено за все время работы скважины на повышенном дебите, на 1 т затраченной концентрированной соляной кислоты. Для этого задаемся продолжительностью эффекта в 4 мес. (120 дней), в течение которых начальный дебит скважины после обработки QH= 23 т/сут снижается до текущего дебита QT = 5 т/сут с равно­ мерным понижением.

Количество нефти, полученной за 4 мес, после обработки, со­ ставит

Qo6= (23+ 5)12° = 1680 т.

Добыча за то же время без обработки была бы ф0б — 5 • 120 = = 600 т. Общий прирост добычи нефти, полученной в результате обработки, будет

Q o 6 - <?об = 1680 - 600 = 1080 т.

Средний прирост нефти от обработки на 1 т израсходованной концентрированной соляной кислоты составит 1080 : 3,46 = 312 т.

Чтобы найти экономический эффект от термокислотной обра­ ботки скважины, надо1 подсчитать стоимость товарной соляной

239